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  • Stable Restoration Pattern and Sustainable Management Technology of Main Dominant Vegetation in Typical Desert Areas of China

    Subjects: Other Disciplines >> Synthetic discipline submitted time 2023-03-28 Cooperative journals: 《中国科学院院刊》

    Abstract: In this study, we systematically researched and comprehensively analyzed dominant plants in typical deserts in China, including Tarim Basin, Junggar Basin, Horqin Sandy land, and Hunshandak Sandy land, and revealed the characteristics of stress adaptation and stable restoration of dominant vegetation, and proposed the sustainable management technology of vegetation. The results are shown as the followings. (1) Desert plant roots remain connected to underground diving or soil capillary water. It is of great significance to maintain reasonable ecological water use and stable groundwater table for the restoration and conservation of dominant woody plants in these regions. (2) The shallow soil water formed by groundwater, snowmelt, and rainfall is the main water source of Haloxylon ammodendron (C. A. Mey.). It is of great significance for the restoration and conservation of H. ammodendron to make full use of the natural law of seasonal change of precipitation and the renewal of H. ammodendron to form scientific and reasonable planting technical measures. (3) Closure protection plays an important role in the stable restoration of dominant vegetation in desert (sandy land). The results can provide scientific basis and technical supports for the restoration and optimal management of dominant vegetation in the oasis-desert transition zone in arid region.

  • 南疆盆地亏缺灌溉和覆膜对油莎豆 生物量及产量的影响

    Subjects: Agriculture, Forestry,Livestock & Aquatic Products Science >> Other Disciplines of Agriculture, Forestry,Livestock & Aquatic Products Science submitted time 2022-06-02 Cooperative journals: 《干旱区研究》

    Abstract:研究南疆盆地油莎豆(Cyperus esculentus)滴灌覆膜的效果和最适宜的灌溉制度,为构建南疆盆地油莎豆节水高产管理栽培模式提供参考。通过1 a的试验,在覆膜(M)和不覆膜(NM)条件下,设置3种水分处理水平,即:CK 处理(对照,以当地常用灌溉量 5316.45 m3 hm-2 )、T1 处理(灌溉量为 3431.40 m3 hm-2)和 T2 处理(灌溉量为4133.85 m3hm-2 ),灌溉频率为6~10 d,研究覆膜和水分控制对油莎豆生长、品质、产量和水分利用效率的影响。结果表明:(1)油莎豆的密度受水处理的影响显著(P<0.05),而根冠比受水处理影响不显著(P>0.05)。(2)覆膜处理的草粗脂肪、可溶性淀粉、可溶性糖含量比未覆膜平均提高58.82%、3.35%和17.20%,覆膜处理块茎的粗脂肪含量、可溶性淀粉、可溶性糖含量均高于未覆膜的,分别增加了7.48%、2.56%和2.55%,且水处理间差异不显著(P>0.05),但是均在T2处理达到最大。(3)产量和水分利用效率随灌溉量增加呈先增加后降低的趋势,其中覆膜条件下, T2处理的草和块茎的产量最大,分别为 3974.55 kghm-2和 5253.85 kghm-2,较 CK 处理分别显著增加 6.45%和 36.95%(P<0.05),较未覆膜条件下, T2和CK平均产量显著增加29.41%和34.76%(P<0.05),水分利用效率也在T2处理达到最大值,其中覆膜处理下,草和块茎在T2处理的水分利用效率较CK显著提高38.63%和34.33%(P<0.05);与T2(覆膜)处理相比,未覆膜条件下CK、T2处理的草和块茎的水分利用效率分别显著提高38.91%和34.33%(P<0.05),覆膜处理对草的水分利用效率差异不显著(P>0.05),但是对块茎的水分利用效率差异显著(P<0.05)。因此,在覆膜条件下,灌溉定额为133.85 m3 hm-(2T2)时,不仅提高了油莎豆的品质和产量,也提高了水分利用效率,节约水资源。

  • 绿洲-沙漠过渡带植被覆盖动态变化及其驱动因素——以新疆策勒为例

    Subjects: Geosciences >> Geography submitted time 2022-03-28 Cooperative journals: 《干旱区研究》

    Abstract:绿洲-沙漠过渡带是绿洲与沙漠生态系统之间的生态缓冲区,对维持绿洲稳定与防风固沙具有重要的生态功能。以策勒绿洲-沙漠过渡带为例,选取19932017年Landsat遥感影像数据、气象与社会经济数据,采用归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index)、像元二分模型和主成分分析方法,探讨小尺度区域长时间序列的植被变化及其驱动因素。结果表明:(1)在近25 a来,策勒绿洲-沙漠过渡带的年均NDVI呈逐年增加的趋势,高NDVI主要分布在其东南部,而低NDVI主要分布在其西与西北部;(2)多年平均植被覆盖度为0.23,其中1993年、1998年、2008年、2011年、2014年、2017年这6期的FVC(Fractional Vegetation Coverage)分别为0.20、0.18、0.19、0.23、0.27、0.28,植被覆盖度在不断增加;(3)植被覆盖度总体以中等和低覆盖为主,分别占研究区总面积的30.73%、21.47%,其次为低、较高、高和极低覆盖植被,分别占研究区总面积的21.48%、20.39%、20.12%、7.26%。植被覆盖明显变好区域所占面积较小且主要集中在中部和东南部及策勒河流域周边,其余变化等级的植被覆盖分布较分散;(4)在年际时间尺度上,人类活动是影响策勒绿洲-沙漠过渡带植被变化的主导因素,植被对降水量和大气相对湿度的敏感度大于气温,其中人工造林、耕地面积、人口数量、防护林面积分别在第一主成分分析中占0.850、0.810、0.853、0.779,大气相对湿度、降水量和牲畜存栏数分别占第二主成分分析的0.845、0.753、-0.608,气温占第三主成分分析的0.883。本研究为进一步认识绿洲-沙漠过渡带的植被变化、影响因素、植被保育及恢复提供理论依据。

  • 骆驼刺叶形态和荧光参数对光照的响应

    Subjects: Environmental Sciences, Resource Sciences >> Basic Disciplines of Environmental Science and Technology submitted time 2020-06-21 Cooperative journals: 《干旱区研究》

    Abstract:以塔克拉玛干沙漠南缘策勒绿洲-荒漠过渡带防护林下的骆驼刺和自然光照下的骆驼刺为研究对象,研究不同光照环境下骆驼刺地上生物量分配、叶片形态特征、叶绿素含量以及叶绿素荧光动力学参数的变化。结果表明:与自然光照下相比,① 林下骆驼刺比叶面积较高,而叶片厚度和叶干物质含量较低,地上生物量分配存在显著差异,叶比重升高,同化枝比重降低;② 林下骆驼刺的叶绿素a(Chl a)和叶绿素b(Chl b)含量明显较高,叶绿素a/b(Chl a/b)降低;③ 林下骆驼刺的最大荧光(Fm)、光系统Ⅱ(PSⅡ)潜在活性(Fv/Fo)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)和单位面积反应中心的数量(RC/CSo)均显著升高,而单位反应中心吸收的能量(ABS/RC)、捕获的能量(TRo/RC)和耗散的能量(DIo/RC)低于对照条件下的骆驼刺。在林荫环境下,除了通过改变骆驼刺地上生物量的分配、叶形态特征来响应光照环境的变化外,叶绿素a/b(Chl a/b)比值的变化和PSⅡ光化学效率的提高,反应中心数量的增加也是骆驼刺适应荫蔽环境的重要生理途径。形态和生理上更好的光资源利用和响应特点是骆驼刺适应弱光环境的主要方式。

  • 塔克拉玛干沙漠南缘策勒流沙前缘与绿洲内部近地面逆温逆湿特征研究

    Subjects: Geosciences >> Other Disciplines of Geosciences submitted time 2019-09-11 Cooperative journals: 《干旱区地理》

    Abstract:利用新疆策勒流沙前缘及绿洲内部的野外气象观测数据,运用同步对比与统计分析方法,分析塔克拉玛干沙漠流沙前缘及绿洲内部近地表0.5 m和2 m高度之间逆温逆湿特征,揭示不同时期、典型天气状况下的逆温逆湿特征,为沙漠与绿洲内部的热量和水汽运移交换提供理论依据。结果表明:流沙前缘月平均相对湿度最大值出现在10月,最小值出现在4月,气温最高出现在8月,最低出现在1月。2011年7月逆温逆湿强度最大,逆湿日数占总逆湿日数的38.71%,逆温日数占总逆温日数的3.76%。逆温时间集中在傍晚19:00至上午10:00之间,逆湿出现在上午10:00至晚上21:00之间。绿洲内部月最低气温出现在2011年1月,最高气温出现在2011年7月,相对湿度最小值出现在2011年4月,最大值(74.91%)出现在2010年9月。最强逆温逆湿现象出现在2010年的11月,平均日温差3.48 ℃,垂直高度湿差达2.27%。总体上,在流沙前缘与绿洲内部,冬季的相对湿度整体上大于夏季的相对湿度,而气温整体上表现为夏季高冬季低,同一高度的温度与湿度呈现较好的负相关性。在4种典型天气情况下,流沙前缘与绿洲内部出现的温湿度变化和逆温逆湿特征变化趋势基本一样,但出现的时间上基本存在绿洲内部提前流沙前缘滞后的现象,但在晴天和扬沙天气下,逆湿在流沙地出现的时间提前而流沙前缘滞后。绿洲内部出现的逆温逆湿持续时间一般比流沙地持续的时间较长。

  • 新疆和田吉亚乡新开垦地防护林小气候空间差异

    Subjects: Environmental Sciences, Resource Sciences >> Basic Disciplines of Environmental Science and Technology submitted time 2018-06-10 Cooperative journals: 《干旱区研究》

    Abstract: 2011年6月13日至8月3日通过对吉亚乡新开垦地防护林内外4种立地类型下的风速、温度、大气相对湿度(RH)、太阳辐射能和光合有效辐射(PAR)的日变化差异分析,比较了晴天和扬沙天气对4个下垫面不同气象要素的影响差异,运用野外观测、相关统计等方法,对其小气候要素空间差异进行了对比分析。结果表明:与流沙地相比,杨树林、沙拐枣林和柽柳林内1 m高处的日平均风速减小了76.43%、95.85%和78.74%;在0.5 m高处,分别下降了78.07%、97.80%和93.82%。新疆杨、沙拐枣和柽柳防护林植被覆盖度分别为12%、80%和40%,说明植被的覆盖率越高,防风阻沙效益越好,越接近地表,风速越小。与流沙地相比较,杨树林、沙拐枣林和柽柳林内的气温分别下降了0.93℃、1.31℃和0.82℃,RH分别下降了18.96%、23.34%和14.78%,说明夏季植被具有降温增湿作用。太阳辐射能和光合有效辐射的变化趋势大致相同,日平均太阳辐射能在流沙地表现为最大,日平均PAR值在沙拐枣林内表现为最大,在杨树林中的值都表现为最小。晴天和扬沙天气下的气温趋势大致相同。晴天上午大气相对湿度变化大,扬沙天气下从日出开始,大气相对湿度逐渐减小。在夏季,对防护林的树种、高度、植物的盖度、疏透度和防护林前后观测距离不同,均会引起新开垦地防护林小气候的空间差异。